雁塔区第二中学2023-2024学年度第一学期第二次考试
高二年级物理试题答案
1-8 ADDADBDC
9-12 BC BC ABC AD
13.；向左偏；向左偏。
14.大于；斜槽末端水平；不完善，小球应从斜槽的同一高度由静止释放； F错误，应验证；；；
15.解：矩形线框在匀强磁场中转动时，
产生的交流电的最大值为
电压表读数为有效值：
发电机的输出电压为
升压变压器的输出电压为
当发电机输出功率为 时，
则输电线上损失的功率为
降压变压器原线圈上的电压为：，
又由题意知，灯泡正常发光，所以
所以降压变压器原、副线圈的匝数之比为
16.设小球摆到最低点时速度大小为，绳对小球的拉力为，由动能定理得，
解得小球碰前瞬间的速度，
由牛顿第二定律得，
解得拉力
设碰后小球、滑块的速度大小分别为和，
由图像可得，
小球与滑块组成的系统碰撞过程动量守恒，得，
解得：时，
时，
计算碰撞前后的总动能可知，
而，
所以碰后瞬间小球、滑块速度只能取，，
碰撞过程损失的机械能，
代入数据得：
设经时间滑块和木板达到共同速度，此时木板速度最大，由动量定理：
对木板：，
对滑块：，
联立解得：，。
17.线框进入磁场前，线框受到细线的拉力、斜面的支持力和重力，重物受到重力和拉力．
根据牛顿第二定律，对线框有 ，对重物有，又，
联立解得线框进入磁场前重物的加速度．
因为线框进入磁场最初一段时间内做匀速运动，所以重物受力平衡，则，
线框受力平衡，则，，
边进入磁场切割磁感线，产生的感应电动势为，产生的感应电流，受到的安培力，
联立各式得，代入数据解得．
线框进入磁场前的时间内做匀加速直线运动；进入磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到线，做匀加速直线运动．
线框进入磁场前的加速度大小与重物的加速度大小相同，为，
该阶段运动时间为，
进入磁场过程中匀速运动的时间，
线框完全进入磁场后受力情况与进入磁场前相同，所以该阶段的加速度仍为，
由，解得，
因此边由静止开始运动到线所用的时间为．
线框边运动到线处的速度，
整个运动过程产生的焦耳热 ．
18.解：小物块从静止开始到最低点的过程中，两物体构成的系统水平方向上动量守恒，
根据动量守恒定律，
根据能量守恒定律，
联立得，；
据水平方向上动量守恒定律，
在这个过程中，小物块的水平位移为，长木板的位移为，
则有，得，
长木板向左移动的距离；
从小物块静止开始下落到弹簧压缩到最短的过程中，
系统水平方向上动量守恒，
根据能量守恒定律，
得。 雁塔区第二中学2023-2024学年度第一学期第二次阶段性测评
高二年级物理试题
班级：________ 姓名：_________
一、选择题（本题共12小题，满分48分。其中1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.下列说法中正确的是( )
A. 根据可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力
B. 一个恒力对物体做功为零，则其冲量也为零
C. 易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了减少冲量
D. 玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为受到的冲量太大
2.人从高处跳下，为更好地保护身体，双脚触地，膝盖弯曲让身体重心继续下降．着地过程这样做，可以减小( )
A. 人动量变化的时间 B. 人受到的冲量 C. 人的动量变化量 D. 人的动量变化率
3.用质量为的小铁锤以速度向下击打一块质量为的砖块击打时间极短，击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为
B. 在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为
C. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为
D. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为
4.如图所示，一个小孩将质量为的石头以大小为、仰角为的初速度抛入一个装有砂子的总质量为的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略。球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中漏出，则( )
A. 球和砂车的共同速度
B. 球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统动量守恒
C. 砂子漏出后做直线运动，水平方向的速度变小
D. 当漏出质量为的砂子时，砂车的速度
5.某交变电流电压随时间变化的规律如图所示初始部分为正弦函数的四分之一周期，下列说法正确的是( )
A.该交变电流的周期为
B.该交变电流电压的有效值为
C.将该交变电流加在交流电压表两端时，电压表读数为
D.将该交变电流加在启辉电压达到或超过启辉电压后氖管会发光为的氖管上，氖管未被击穿，氖管秒钟内发光次数为次
6.如图甲所示为小型旋转电枢式交流发动机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与的电阻连接，电流表和电压表均为理想电表，若在时刻，线圈平面与磁场方向垂直，穿过每匝线圈的磁通量随时间按如图乙所示的余弦规律变化，则下列说法正确的是( )
A. 此交流发电机产生感应电动势的最大值为
B. 时刻，线圈处在中性面的位置
C. 内电阻上产生的焦耳热为
D. 线圈从图示位置转过900过程中的电荷量为
7.如图所示，两个完全相同的小球、用等长的细线悬于点，开始两球均静止，两悬线竖直，线长为。若将球拉至图示位置静止释放，则球被碰后第一次速度为零时的高度不可能是( )
A. B. C. D.
8.“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为，下列说法中正确的是 （ ）
A. 火箭所受的推力来源于空气对它的反作用力
B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D. 在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒
9.多选如图所示，水平放置的平行极板与单匝圆线圈相连，极板间距离为，圆半径为，单匝线圈的电阻为，外接电阻为，其他部分的电阻忽略不计．在线圈中有垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度均匀增加，有一个带电粒子静止在极板之间，带电粒子质量为、电荷量为则下列说法正确的是 ( )
A. 粒子带正电
B. 磁感应强度的变化率为
C. 保持开关闭合，向上移动下极板时，粒子将向上运动
D. 断开开关，粒子将向下运动
10.多选如图所示，两根间距为的光滑金属导轨，平行放置在倾角为的绝缘斜面上，导轨的下端接有电阻，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为、导轨间有效电阻为的金属棒在沿着斜面、与棒垂直的恒力作用下由静止沿导轨上滑。下列说法正确的是 ( )
A. 金属棒将会沿金属导轨做匀加速运动
B. 金属棒最终将沿金属导轨做匀速运动
C. 金属棒的最大速度为
D. 恒力做的功等于金属棒增加的机械能
11.多选如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为、，且。开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动。若两木块与水平面间的动摩擦因数分别为、，且，则在弹簧伸长的过程中，两木块 ( )
A. 动量大小之比为 B. 速度大小之比为
C. 通过的路程之比为 D. 通过的路程之比为
12.多选如图甲中，两平行光滑金属导轨放置在水平面上且间距为，左端接电阻，导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场中，将质量为、电阻为的金属棒置于导轨上。受到垂直于金属棒的水平外力的作用由静止开始运动，与金属棒速度的关系如图乙所示。已知与导轨始终垂直且接触良好，设中的感应电流为，受到的安培力大小为，两端的电压为，的电功率为，则下图中正确是（ ）
A. B.
C. D.
二、实验题(共2小题，第13题6分，第14题8分，共14分)
13.某学习小组同学如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管、滑动变阻器、开关与电池构成闭合回路；螺线管与电流计构成闭合电路，螺线管套在螺线管的外面。
要想使电流计指针发生偏转，下列四种操作中可行的是___________
闭合开关，螺线管和螺线管相对静止向上运动
闭合开关，螺线管不动，螺线管插入或拔出螺线管
闭合开关，螺线管、不动，移动滑动变阻器的滑片
螺线管、和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关
利用图乙所示的装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系，螺线管与电流计构成闭合电路。正确连接好实验电路后，将条形磁铁极朝下插入螺线管，观察到灵敏电流计的指针向右偏。
将条形磁铁极朝下拔出螺线管，观察到灵敏电流计的指针___________填“向左偏”或“向右偏”；
将条形磁铁极朝下插入螺线管，观察到灵敏电流计的指针___________填“向左偏”或“向右偏”。
14.为了验证碰撞中动量守恒，同学们分多个小组进行探究：
实验小组一，利用实验装置如图：
入射小球与被碰小球直径相同，均为，它们的质量相比较，应是 填“大于”、“等于”、或“小于”。
为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使 。
继续实验步骤为：
A.在地面上依次铺白纸和复写纸
B.确定重垂线对应点
C.不放小球，让小球从斜槽滑下，确定它的落地点位置
D.把小球放在斜槽边缘，让小球从斜槽滑下，与小球正碰后，确定小球和小球的落地点位置
E.用刻度尺量、、的长度
F.看是否成立，以验证动量守恒
上述步骤有两步不完善或有错误，请指出并写出相应的正确步骤： 。
实验小组二，利用频闪照相和气垫导轨来验证动量守恒定律。现用天平测出滑块、的质量分别为和，接着安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平。然后向气垫导轨通入压缩空气，再把、两滑块放到导轨上分别给它们初速度，同时开始闪光照相，闪光频率。如图所示是闪光次拍摄得到的照片，其间、两滑块均在刻度的范围内。第一次闪光时，滑块恰好通过处，滑块恰好通过处。发生碰撞后，滑块静止。由此可以判断：两滑块的碰撞发生在第一次闪光后 碰撞前滑块的速度大小为 ，碰撞后滑块的速度大小为 。通过对实验结果的分析表明，碰撞前后、两滑块组成的系统动量守恒。
三、计算题（第15题6分，第16题8分，第17题12分，第18题12分，共38分 ）
15.某发电机输电电路的简易图如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为，匝数为匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的副线圈接入若干“，”的灯泡，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时，灯泡正常发光。求：
电压表读数；
输电线上损失的功率；
降压变压器原、副线圈的匝数之比。
16.如图甲所示，放在水平地面上的足够长的木板质量，木板左端放一质量的滑块可视为质点，已知地面和木板间的动摩擦因数滑块和木板间的动摩擦因数，滑块的正上方有一悬点，通过长的轻绳吊一质量的小球现将小球拉至与点处于同一水平面，由静止释放，小球摆至最低点时与滑块发生正碰即两物体在同一直线上碰撞，且小球与滑块只碰一次，小球碰后的动能与其向上摆动高度的关系如图乙所示，重力加速度取。求：
碰前瞬间轻绳对小球拉力的大小
小球和滑块碰撞过程中系统损失的机械能
长木板运动过程中的最大速度。
17.如图，光滑斜面的倾角，在斜面上放置一矩形线框，边的边长，边的边长，线框的质量，电阻，线框通过细线与重物相连，重物质量，斜面上线的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间内做匀速运动，线和间的距离，取，求：
线框进入磁场前重物的加速度大小；
线框进入磁场时匀速运动的速度大小；
边由静止开始到运动到线处所用的时间；
边运动到线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到线的整个过程中产生的焦耳热．
18.如图所示，左端为四分之一光滑圆弧的长木板静止放置在光滑的水平面上，圆弧与长木板水平部分相切于点，圆弧的半径为，长木板的质量为，在长木板右端固定一轻弹簧，轻弹簧的自由端位于长木板点的上方，其中，且段光滑，段均匀粗糙，小物块可视为质点与长木板间的动摩擦因素为，点右侧光滑，质量为的小物块由点上方处静止下落，沿切线下落进入圆弧，重力加速度为。求：
小物块到达圆弧最低点时，小物块与长木板的速度大小分别为多少；
小物块到达圆弧最低点时，长木板向左移动的距离多大；
运动过程中轻弹簧的弹性势能的最大值。
